Question

硅（Si）是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料。利用石英砂（主要成分为二氧化硅）生产高纯硅的流程图如图（整个制备过程必须达到无水、无氧气）。

回答下列问题：

（1）三氯硅烷是由__元素（填数字）组成的化合物，请写出由纯SiHCl₃制备高纯硅的化学反应方程式为_____________________，反应的基本类型为______。

（2）整个制备过程必须严格控制无水无氧气。SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，写出化学反应方程式为_________________________；H₂还原SiHCl₃过程中若混入O₂，可能引起的后果是________。

（3）以上生产高纯硅的流程中，可循环使用的物质是____________。

Answer

3 SiHCl3＋H2Si＋3HCl 置换反应 SiHCl3＋3H2O＝H2SiO3＋3HCl＋H2↑ 发生爆炸 HCl

【解析】

（1）三氯硅烷是由硅、氢、氯3种元素组成的化合物，由纯SiHCl3与氢气高温条件下反应产生硅单质和氯化氢的化学反应方程式为：SiHCl3＋H2Si＋3HCl，该反应符合“单质+化合物=新单质+新化合物”，属于置换反应；

（2）SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气的化学反应方程式为：SiHCl3＋3H2O＝H2SiO3＋3HCl＋H2↑；氢气具有可燃性，H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是：发生爆炸；

（3）粗硅与氯化氢反应产生SiHCl3，SiHCl3与氢气反应产生氯化氢和硅，生产高纯硅的流程中，可循环使用的物质是：氯化氢（HCl）。